操作指南
窨井液位雷达监测终端平台配置与运维指南:采集策略、数据清洗、诊断与预警
要点速览
终端按定时(1 分钟~24 小时)与事件触发两种模式采集,NB-IoT 上报,断网时本地存储 500 条以上数据并续传。平台对数据按用水时段和日变化幅度做清洗,给出正常、杂物影响、混流疑似、堵塞疑似四种诊断,并基于历史数据做溢流与内涝多级预警,报表可导出 Excel / PDF。
这篇适合负责窨井液位雷达监测终端调试与日常运维的工程师。读完后你能理解测量与采集机制、如何在续航与数据密度之间取舍,以及平台如何清洗数据、诊断管网问题和分级预警。前置条件:终端已按快速入门完成安装并在平台登记。
测量原理与液位换算 #
终端基于电磁波反射原理测距:向液面发射电磁波并接收反射回波,根据回波延迟时间计算透镜到液面的距离,再结合安装高度换算液位:
液位 = 安装高度(透镜到井底) − 测得的距离
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 测量范围 | 0–5 m(可定制其他量程) |
| 分辨率 | 1 mm |
| 精度 | ±3 mm |
因为是非接触测量,雷达不与污水接触,不存在结垢、腐蚀导致的漂移。也正因为如此,安装高度记录准确、安装稳固是液位准确的前提;终端重新安装后必须同步更新安装高度。

采集策略 #
终端采用间歇式工作模式:非工作时段进入低功耗状态(待机电流小于 10 μA),按策略唤醒采集与上报。
| 模式 | 说明 | 设置范围 |
|---|---|---|
| 定时采集 | 按固定间隔采集并上报 | 1 分钟~24 小时 |
| 事件触发采集 | 液位突变、设备异常等事件发生时立即采集上报 | 按事件类型开启 |
配置建议:
- 平时用较长的定时间隔,依靠事件触发捕捉快速变化,兼顾续航与数据密度;
- 汛期或重点井位可适当缩短间隔;
- 液位突变的触发幅度不要设得过低,否则正常波动也会频繁触发,白白耗电。
续航 #
终端内置 10000 mAh 锂电池,工作电流小于 50 mA,典型工况下续航不少于 3 年。实际续航主要受三点影响:
- 采集与上报间隔:间隔越短,唤醒越频繁;
- 信号质量:弱信号井位每次联网耗时更长、重传更多;
- 环境温度:低温下电池可用容量下降。
平台实时显示电池电量,低电量提前告警,便于安排更换。
数据传输与断网续传 #
- 通信:NB-IoT,发射功率 23 dBm,接收灵敏度 −129 dBm,支持 TCP / UDP;
- 协议:自定义加密协议,数据压缩后单次传输小于 1 KB,适应窄带物联网环境;
- 备用接口:提供串口作为备用通信方式;
- 断网续传:内置 128 KB Flash,可存储 500 条以上历史数据。网络中断期间数据先存本地,恢复后自动续传,平台曲线不断档。
平台短时间看不到新数据,不一定是数据丢了;如果长时间不恢复,参考故障排查。对接第三方平台时,我方提供协议文档协助解析。
扩展检测 #
| 功能 | 原理 | 平台表现 |
|---|---|---|
| 井盖异动监测 | 振动传感器检测井盖非法开启或异常振动 | 自动上报井盖异动报警 |
| 浸水检测 | 检测设备异常浸水 | 立即触发浸水报警 |
| 设备状态 | 电量、信号强度、在线状态随数据上报 | 实时监控页展示,离线与低电量告警 |
终端防护等级 IP68、可完全浸没工作;浸水报警的意义在于提示该井位已满管或冒溢,需要现场处置。
数据清洗与诊断 #
雨污窨井的液位数据会受到井底杂物、暗管接入、雨水混入等因素干扰。终端与平台内置雨污混流数据清洗算法,识别并过滤非正常因素造成的异常数据。
清洗逻辑 #
基于用水规律验证数据合理性,对以下时段设置专门的检测规则:
| 时段 | 时间 |
|---|---|
| 早高峰 | 6–9 点 |
| 午间 | 11–14 点 |
| 晚高峰 | 17–21 点 |
同时检测日液位变化幅度:在平台设定的正常区间内视为正常;变化幅度过小,可能表示管道无水或井底平整;变化幅度过大,可能表示雨水混入或管道堵塞。正常区间可按管段特性调整。
四种诊断模式 #
| 诊断模式 | 含义 | 建议处置 |
|---|---|---|
| 正常模式 | 液位变化符合用水规律 | 无需处置 |
| 杂物影响模式 | 井底杂物堆积影响测量 | 安排清掏,复测液位 |
| 混流疑似模式 | 疑似雨水混入污水管或暗管接入 | 排查雨污混接点 |
| 堵塞疑似模式 | 液位持续偏高、变化异常 | 检查下游管段,安排疏通 |
风险预警与报表 #
- 统计分析:自动计算液位最高值、最低值、平均值等指标,生成日报、周报、月报;
- 风险预警:基于历史数据评估窨井的溢流与内涝风险,多级预警,支持短信、邮件通知;
- 报表导出:Excel、PDF 格式,可自定义导出字段与格式,支持批量导出。
阈值设置原则:
- 阈值按管段走:干管、支管、平缓段与瓶颈段分别设置;
- 绝对液位与事件触发(液位突变)组合使用,能更早发现异常;
- 每级预警都要有明确的接收人与响应时限。
日常运维检查 #
- 每周查看离线、低电量设备与诊断为杂物影响、堵塞疑似的井位;
- 信号强度持续偏低的井位,调整安装位置或改善信号条件;
- 电量下降明显快于同类井位的终端,检查采集间隔与信号;
- 清掏、疏通后观察液位曲线是否恢复正常。
